基于三維虛擬林相的均勻度理論應(yīng)用的研究.pdf

1、虛擬林相是應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對森林進(jìn)行的模擬。如何能將虛擬現(xiàn)實和林業(yè)經(jīng)營完美的結(jié)合起來一直是林學(xué)家和生態(tài)學(xué)家的夢想。本文利用ERDAS軟件，結(jié)合圖像處理技術(shù)和植物形態(tài)發(fā)生的理論對金溝嶺林場的地形和樹木進(jìn)行了虛擬林相的合成，使合成后的虛擬林相產(chǎn)生了較好的視覺效果。并利用ARCVIEW中的AVENUE語言進(jìn)行二次開發(fā)，使得虛擬林相系統(tǒng)具備了更完善的查詢功能，利用此系統(tǒng)我們可以對各種資源數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。虛擬林相包含了林相圖的全部信息，它既表達(dá)了專

2、業(yè)的森林資源信息，又摸擬了自然的景觀特點，可以為數(shù)字林業(yè)提供信息，又能為林業(yè)經(jīng)營提供工具。 虛擬林相的的制作可以歸納為如下10個步聚：(1)數(shù)字林相圖的制作；(2)森林資源數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)化處理：(3)等高線獲取及高程數(shù)據(jù)輸入；(4)DEM模型的建立；(5)立體地形圖的制作；(6)數(shù)字林相圖著色處理；(7)立體地形圖與數(shù)字林相圖的配準(zhǔn)；(8)各樹種的外觀處理；(9)在虛擬林相中出現(xiàn)的每株樹的位置處理：(10)虛擬林相的合成。

3、在第9步的操作中，應(yīng)用了均勻度理論對格局的描述，對天然林，通過近似獨立同分布的均勻分布隨機格局摸擬林分格局。因為完全的獨立同分布可能會產(chǎn)生距離很近的林木關(guān)系，這是與現(xiàn)實不相符的。根據(jù)格局的研究結(jié)果，天然林分的格局是介于集聚格局和隨機格局之間，所以，摸擬時將林木間的最小距離設(shè)為10m，摸擬的密度為實際密度1/10，所以相當(dāng)于現(xiàn)實的1m，經(jīng)過多次對比計算，這一設(shè)置的視覺效果較好。對于人工林則按30年生，150株/hm<'2>的密度，使用固定

4、株行距的均勻格局來摸擬。不同年齡的人工林再乘以年齡因子。 利用均勻度的理論我們可以得到最優(yōu)化的樹木生成位置，可模擬出更接近于自然格局的林木個體。另外我們可以通過均勻度假設(shè)來進(jìn)行各小班格局的再現(xiàn)，使其達(dá)到最理想的優(yōu)化，使得生物多樣性達(dá)到最大并保持穩(wěn)定的狀態(tài)。 虛擬林相和均勻度是正處在發(fā)展中的前沿理論，它在實際中的應(yīng)用價值已被人們所認(rèn)識。他們的結(jié)合有望為林業(yè)生產(chǎn)、科研和教育領(lǐng)域注入新的活力?；谔摂M林相和均勻度理論的特點，我